超声波测风仪测试方法

超声波测风仪测试方法

国家标准 GB/T33693一2017 超声波测风仪测试方法 Iestmethodforultrasonicanemometer 2017-05-12发布 2017-12-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33693一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)归口 本标准起草单位:气象局气象探测中心,新疆气象技术装备保障中心、黑龙江省大气探测技术 保障中心,湖北省气象信息与技术保障中心,江苏省无线电科学研究所有限公司 本标准主要起草人:边泽强、陈曦、李松奎、刘听、吴宁,李帅、曾涛、周琦、张旭、徐明
GB/33693一2017 超声波测风仪测试方法 范围 本标准规定了二维超声波测风仪的实验室测试方法 本标准适用于二维超声波测风仪的测试 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2.1 超声波测风仪ultrasonicanemometer 根据超声波在空气中的传播速度随风速的变化而改变的原理制成的测风仪器 [QX/T8一2002,定义5.4.46] 2.2 ratio 阻塞比hhlwkae 风洞试验段内仪器(包括安装支架、风速表起动杆等控制件)迎风面积与试验段均匀区横截面积 之比 JJG4312014,定义3.3] 测试条件 3.1实验室环境 温度;15C30C 相对湿度;不大于85%; 大气压力;500hPa1060hPa 3.2标准仪器及配套设备 标准仪器及配套设备主要技术指标见表1 标准仪器及配套设备主要技术指标 表1 主要技术指标 分类 名称 K 皮托静压管 0.9991.002,U不大于0.5% 标准器 数字微压计 测量范围.0Pa一2500Pa,最大允许误差:士0.5Pa 万能角度尺 测量范围;0"360",最大允许误差:士5 测量范围不小于30m/s,流速稳定性不大于0.,5%,流速均匀性不大于1,0%,阻塞比不 风调 配套 大于0.05 设备 温度计 测量范围;050,最大允许误差;士0.5C
GB/T33693一2017 表1续 分类 名称 主要技术指标 湿度计 测量范围10%一95%RH,最大允许误差;士8.0%RH 配套 设备 气压计 测量范围500hPa一1100hPa,最大允许误差:2hPa 注:K为皮托静压管系数,U为皮托静压管相对不确定度 测试方法 4.1测试项目 至少包括 风速测量误差; a 风向测量误差 b 4.2测试前准备 4.2.1外观检查 用目测的方法,对超声波测风仪的外观和结构进行检查 表面完好,标牌和标记完整、清晰;超声波 测风仪无明显变形和机械损伤 标准器的安装 4.2.2 将皮托静压管牢固安装在风洞工作段流场均匀区内,皮托静压管探头朝向气流的来向,并与风洞轴 线平行 皮托静压管的总压接头、静压接头分别与微压计的测试端、参考端通过管路相连 数字微压计通电预热后至稳定并置零 4.2.3超声波测风仪的安装 将超声波测风仪垂直固定在风洞底座的水平旋转平台上,调节高度使超声波测风仪位于风洞工作 段截面积中心位置,超声波测风仪位于皮托静压管后端(相对气流来向),避免对皮托静压管测量造成影 响 超声波测风仪离洞壁的距离应不小于50 ,与皮托管的距离应不小于100 mm， mm 4.3风速测量误差 风速测试点:2m/s、5m/s,10m/s、15m/s,20m/s,30m/s,每个风速点选择风向测试点:0"、45?、 90" 也可根据要求自主选择测试点 在每个风迷渊试点,风迷稳定后,按风向剖试点顺序转动旋转平台 在每个风向测试点,记录微压 计示值和工作段内温度、湿度及气压值,计算标准风速(计算方法见附录A),同时记录超声波测风仪的 风速示值 取3个方向测试点的标准风速的平均值作为该风速测试点的标准风速值 取3个方向测试 点的超声波测风仪风速示值的平均值作为该风速测试点的被测风速值 各风速测试点测量误差计算见式(1): Au=U 式中 -测量误差,单位为米每秒(m/s); Av 被测风速值,单位为米每秒(m/s); U
GB/33693一2017 标准风速,单位为米每秒(m/s). 4.4风向测量误差 风向测试点:0"、45”,90"、135”、180',225",270",315" 也可根据要求自主选择测试点 以10m/s风速进行试验,按照风向测试点顺序转动旋转平台 风速稳定后,用万用角度尺测量旋 转角度作为标准风向值,同时记录超声波测风仪风向示值作为被测风向值 各测试点测量误差计算见式(2): D=D'一D 式中: D -风向测量误差,单位为度('); D" -被测风向值,单位为度("); D 标准风向值,单位为度(').
GB/T33693一2017 附 录 A 规范性附录) 标准风速计算方法 按式(A.1)计算出饱和水汽压 A.1 .(aTr十rHc+) ( =户 X《( (A.1 式中 T温度下的饱和水汽压,单位为帕(Pa) 工作段内空气温度,单位为开尔文(K): 力、=1Pa; A、B,c,D均为常数,其值如下 A=1.2378847×10-K-子 1.9121316×10-K-'; -33.93711047; -6.3431645×10K A.2按式(A.2)计算出空气密度 p=3,.48353×10'×(P,一0.378He 式中 T 工作段内空气温度,单位为开尔文(K); P一 工作段内气压,单位为帕(Pa): H 工作段内空气相对湿度,用小数表示; T温度下的饱和水汽压,单位为帕(Pa) A.3将空气密度值和微压计示值代人式(A.3)计算出标准风速值: U=k (A.3 式中 -标准风速,单位为米每秒(m/s); 空气密度,单位千克每立方米(kg/m); -微压计示值,单位为帕(Pa); 皮托静压管系数
GB/33693一2017 考文 参 献 [1]JJG431一2014轻便三杯风向风速表检定规程 [[2]JJF1001一2011通用计量术语及定义 [3]JJF1431一2013风电场用磁电式风速传感器校准规范 [4]QX/T8气象仪器术语 [5]QX/T8！一2007气象低速风洞性能测试规范 [[6]IsO16622一2002声学风速计温度计平均风速测量的验收试验方法

超声波测风仪测试方法GB/T33693-2017

超声波测风仪是目前较为先进的一种风速测量装置，其主要原理是利用超声波技术进行测量，可以实现对风速和风向的精确测量。在实际应用中，该装置被广泛应用于气象、环境、能源等多个领域，如：风电行业需要使用该装置来测量风力发电机组的运行状态。而超声波测风仪测试方法GB/T33693-2017则是我国制定的关于该装置检测和测量的标准，是使用超声波测风仪时必须遵循的标准规范。

测风测试原理：超声波测风仪是通过发射超声波信号和接收反射回来的信号来实现测量。当超声波传播到空气中时，由于空气密度不同而引起反射，当风通过超声波信号传播路径时，会改变超声波传播的速度和路径。因此，可以根据超声波在流体中传播的速度差来计算出水平方向和垂直方向上的风速，并进一步推算出风向。

设备使用方法：按照GB/T33693-2017标准规范操作超声波测风仪需要考虑多个方面。首先，要选取合适的测试位置，保证测风仪能够充分感知周围环境中的风。其次，要注意仪器的安装和定位，确保超声波传输路径的畅通和无遮挡。在进行测试前，需要对设备进行预热和检测，好让它达到最佳性能状态。最后，在实际测试时，还需要注意数据采集和处理，以保证测试结果的准确性和可靠性。

GB/T33693-2017标准规范对超声波测风仪测试方法进行了详细的规定和说明，包括设备选型、安装调试、测试程序、数据处理等多个方面。这些规范能够帮助用户在实际使用过程中更加准确、规范地进行测试，提高测量效果和数据精度。

总之，超声波测风仪是一种先进的风速测量装置，在风电、气象、环境等领域被广泛应用，并且随着科技的不断发展和应用的不断推广，相信该设备将会在未来得到更多的关注和应用。

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